专利名称：氧气表面湿化装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种氧气湿化装置，特别是涉及一种氧气表面湿化装置。
背景技术：
吸氧是最常见的临床治疗手段，氧气使用前常需进行湿化，传统的入水湿化方式 即气泡式湿化方式不仅易产生微生物气溶胶且湿化过程噪音明显，申请号200820177959. 2 的实用新型专利公开了一种无噪音的氧气湿 化装置，通过氧气流经液态湿化物表面将水蒸 气混入而达到无菌无噪音的湿化目的，为达到较好湿化效果，进气口距液面的距离一定时 则会有一个最佳的氧气流量与之相对应，而临床氧疗可能涉及的流量在lL/Min至12L/Min 之间，相差十余倍，当进气口距液面较近，流量大时高速气流冲入湿化液内仍会产生气溶 胶，将可能存在的微生物或湿化液内的抗菌成分带入氧气流而吸入患者肺内产生风险；当 进气口距液面较远，流量小时大部分氧气无法流经液面，而是直接从出气口流出，难以充分 湿化，且随使用时间延长液面逐步降低，湿化效果难以恒定；使用时产品的任何倾斜均会改 变湿化液表面积及氧气在其内部的流动方式从而影响输出氧气湿度的恒定。申请号200920105528. 6的实用新型专利公开了一种一体化的吸氧装置，采取氧 气流经湿化装置内的网状水幕层、海绵蜂窝透气层的方式湿化氧气，并设置湿化袋与湿化 装置连接持续输送湿化液；此方案利用重力及虹吸原理解决湿化液连续供应问题，但湿化 袋必须悬挂在高于湿化装置的位置，临床操作较为不便；一定的悬挂高度对应一定的湿化 液供应速度，一定的湿化液供应速度对应一最佳的氧气流量，而临床采用的氧气流量变化 频繁，为达到较好的湿化效果须不断调整湿化袋的悬挂高度，临床操作极为不便；另过滤式 湿化方式会产生明显的气体阻力，在流量大时尤为显著，湿化装置内压力增高，干扰湿化袋 内的湿化液向湿化装置内输送，湿化效果难以为继。
发明内容
本发明需要解决的技术问题在于提供一种通畅的腔隙式无菌无噪音湿化、自动向 腔隙内补充湿化液、方便使用者操作及观察、湿化效果不随氧气流量与湿化液的消耗及液 面倾斜而显著变化的氧气表面湿化装置。本发明是这样实现的氧气表面湿化装置包括主壳体，输入管路，湿化液贮存部 分，主壳体为对外界开放的中空性瓶体，由主壳体壁和主壳体内腔组成，具有至少一个进气 口和至少一个出气口，主壳体可由两部分密封连接而成，主壳体内有表面湿化部分和湿化 液输送部分；表面湿化部分位于主壳体内腔，湿化液贮存部分是主壳体内腔的一部分或独 立配置，湿化液位于湿化液贮存部分内；表面湿化部分由表面湿化部分的可吸水本体及至 少一部分由可吸水本体为内壁的内部腔隙组成，表面湿化部分在主壳体内腔的位置高于湿 化液贮存部分，湿化液输送部分包括湿化液输送部分的可吸水本体，至少一部分的湿化液 输送部分的可吸水本体位于湿化液贮存部分内，表面湿化部分的可吸水本体直接与湿化 液贮存部分的湿化液相连接或通过湿化液输送部分的可吸水本体与湿化液贮存部分的湿化液相连接；所述可吸水本体，为可产生对抗重力的毛细现象的导水或吸水膨胀的材质如 PVA(聚乙烯醇)海绵、聚氨酯海绵、天然植物纤维如棉纤维、合成纤维如涤纶无纺布、锦纶 无纺布通过交联发泡、水刺、模压等工艺制成，其中的孔隙或纤维间的间隙可输送并容纳液 态水；湿化液输送部分将位置较低的湿化液利用类似毛巾吸水、粉笔吸墨水、地下水沿土壤 上升、植物茎内的导管吸水的毛细原理向上输送至位置较高的表面湿化部分，氧气通过主 壳体上的进气口直接进入或通过输入管路进入表面湿化部分，表面湿化部分的可吸水本体 有一个或多个内部腔隙，内部腔隙为管条状、散片状、放射状、渐开线状、曲折状、迷宫状或 其他规则及不规则形状，内部腔隙可设有皱襞样或其他形状的突出部分以增大湿化面积或 延滞气流；内部腔隙独立存在和/或与其他内部腔隙相互连通，至少一个内部腔隙的进气 一端直接或通过输入管路内腔与主壳体进气口相通，或通过其他内部腔隙与主壳体进气口 相通，内部腔隙的出气一端通过一个或多个开口与主壳体内腔相通，也可直接与出气口相 通，需湿化的氧气从表面湿化部分内部腔隙的进气一端进入内部腔隙，内部腔隙内的水蒸 气被干燥的氧气挤出并与干燥的氧气混合，内部腔隙壁面的可吸水本体不断提供水分至内 部腔隙壁面表层，液态水发生相变产生水蒸气，类似植物叶片的水蒸气蒸腾原理，气流流速 越大相变速度越快，带走的水蒸气量越大，湿化后的氧气从内部腔隙内的出气一端流出内 部腔隙。为便于工业化生产及提供更为优化的表面湿化结构，表面湿化部分的内部腔隙由 表面湿化部分的可吸水本体与表面湿化部分壳体共同形成，表面湿化部分壳体用于对表面 湿化部分的可吸水本体的支撑、容纳固定、分割塑形、边缘密封及与输入管路或主壳体上的 进气口、湿化液贮存部分等部件相连接。 湿化液输送部分的可吸水本体为至少一部分连续的片条状、管状、圆柱状、网状、 根须状或其他规则及不规则形状，位于主壳体内腔中空部分和/或贴附于主壳体内壁；湿 化液输送部分由可吸水本体及湿化液输送部分壳体共同组成，湿化液输送部分的可吸水本 体位于湿化液输送部分的壳体内、外，该壳体用于支撑、容纳固定、塑形、边缘密封及与主壳 体上的进气口、湿化液贮存部分连接。湿化液贮存部分容纳有湿化液，湿化液为纯净水、盐水和/或加入抗菌防腐物质 的水溶液。主壳体与湿化液贮存部分对应的部位设有液位刻度线。独立配置的湿化液贮存部分有一与主壳体内腔相连的开口，其内的湿化液直接或 通过湿化液输送部分的可吸水本体与表面湿化部分的可吸水本体相连。当表面湿化部分的 可吸水本体突出主壳体内腔外，突出部分进入独立配置的湿化液贮存部分的湿化液内，则 无须通过湿化液输送部分中转。为方便使用，在主壳体和/或独立配置的湿化液贮存部分的壳体上设有注液口， 注液口上设有密封塞。由于本发明利用液态水转为气态水的相变原理湿化氧气，面临汽化热的热能损 失，湿化液温度随水蒸气的产生有所下降，当湿化液散失汽化热的速度与湿化液从环境中 吸收热能的速度相等时，输出的湿度转为恒定；为使输出的湿度可调，在主壳体和/或独立 配置的湿化液贮存部分的壳体上连有温度调节部件，温度升高可加速液态水的汽化，从而 提升氧气的湿化效果，反之则降低；为操作便利，温度调节部件的发热部件与主壳体和/或 独立配置的湿化液贮存部分的壳体连为一体，发热部件上有用于与导线和/或温度传感器部件相连的接口，导线与温度控制器部件相连。由于氧气通过流经通畅的湿润的腔隙湿化，未进入液态水内部，未发生激烈的水气 碰撞，带入气流的仅为水蒸气，从而达到了无菌无噪音的湿化效果；由于湿化过程发生在表 面湿化部分的湿润腔隙，在使用过程中湿化液输送部分通过毛细原理源源不断地向其提供水 分，湿化液的液面下降及倾斜均不会影响湿化部分的内在结构，且流量增大相变速度同步增 大，湿度的输出稳定，壳体上的湿化液刻度线方便使用者观察液体消耗，利于及时更换产品或 补充湿化液，温度控制部件的设置使得输出湿 度变为可调节，进一步满足了临床需求。
图1为本发明第一个具体实施方式
结构2为本发明湿化液输送部分的可吸水本体示意3为本发明表面湿化部分结构示意4为本发明第二个具体实施方式
结构示意5为本发明第三个具体实施方式
结构示意6为本发明第三个具体实施方式
部件分解示意7为本发明第三个具体实施方式
表面湿化部分结构示意8为本发明第三个具体实施方式
表面湿化部分剖视中1.主壳体、1-1.主壳体壁、1-2.主壳体内腔、1-3.进气口、1_4.出气口、 1-5.刻度线、1-6.进出气口密封帽、1-7.连接螺纹、1-8.安装定位槽、2.输入管路、3.表 面湿化部分、3-1.表面湿化部分可吸水本体、3-2.表面湿化部分的内部腔隙、3-3.表面湿 化部分壳体、3-4.表面湿化部分壳体上的分割筋、3-5.表面湿化部分壳体与进气口或输入 管路的连接部、3-6.表面湿化部分壳体与湿化液输送部分的连接部、3-7.表面湿化部分的 的内部腔隙进气一端、3-8.表面湿化部分的内部腔隙出气一端、3-9.氧气流动方向箭头、 3-21.管条状内部腔隙、3-22.散片状内部腔隙、3-23.放射状内部腔隙、3-24.内部腔隙内 的突出部分、3-25.曲折状内部腔隙、3-26.迷宫状内部腔隙、4.湿化液贮存部分、4-1.湿化 液、5.湿化液输送部分、5-1.湿化液输送部分的可吸水本体、5-2.进入湿化液贮存部分的 湿化液输送部分的可吸水本体、5-3.湿化液输送部分壳体、5-4.湿化液输送部分壳体上的 加强筋、5-5.湿化液输送部分壳体内的空腔、5-6.湿化液输送方向箭头、5-11.片条状湿化 液输送部分的可吸水本体、5-12.管状湿化液输送部分的可吸水本体、5-13.圆柱状湿化液 输送部分的可吸水本体、5-14.网状湿化液输送部分的可吸水本体、5-15.根须状湿化液输 送部分的可吸水本体、5-16.下部分叉的湿化液输送部分的可吸水本体、6.温度调节部件、 6-1.发热部件、6-2.温度传感器部件、6-3.导线、6-4.温度控制器部件、6-5.发热部件上与 导线和/或温度传感器部件相连的接口、7.注液口、8.注液口密封塞、8-1.系带、9.独立配 置的湿化液贮存部分、9-1.独立配置的湿化液贮存部分壳体、9-2.独立配置的湿化液贮存 部分壳体与主壳体内腔相连的开口、9-3.独立配置的湿化液贮存部分壳体开口处与主壳体 相连螺纹。
具体实施例实施例1 如图1所示，表面湿化装置的主壳体1为两部分组成，采用PC树脂、ABS树脂注塑成型，为圆柱形瓶体，装入内容物后采用超声波熔接、热板焊接等塑料熔接工艺将 两部分融为一体，主壳体壁1-1厚度平均1. 5mm,主壳体内腔1_2容积500ml，湿化液贮存部 分4容积300ml，主壳体1上设有进气口 1-3、出气口 1_4，输入管路2为硬质或软质塑料管， 与主壳体1紧密连接，其内腔与进气口 1-3相通，表面湿化部分3由表面湿化部分可吸水本 体3-1独立组成，选用PVA(聚乙烯醇)材料采取在模具内交联发泡的工艺成型，也可选用 PP、PET无纺布热熔或缝制而成，可吸水本体3-1内的腔隙一端3-7与进气口 1-3相通，另一 端3-8与主壳体内腔1-2相通，腔隙高度2mm，此腔隙即为表面湿化部分的内部腔隙3-2 ；如 图3所示，内部腔隙可有各种形状，如管条状内部腔隙3-21、散片状内部腔隙3-22、放射状 内部腔隙3-23、内部腔隙内的突出部分3-24、曲折状内部腔隙3-25、迷宫状内部腔隙3-26， 目的为在外部轮廓一定的前提下尽可能延长氧气在腔隙内流动的距离、增加与氧气接触的 腔隙的内壁表面积，从而提高湿化效果；湿化液输送部分5由可吸水本体5-1独立组成，应 用棉纤维、各类无纺布或PVA海绵等，一端直接与表面湿化部分的可吸水本体连接，另一端 与湿化液连接，如图2所示，外形可为片条状的湿化液输送部分的可吸水本体5-11、管状湿 化液输送部分的可吸水本体5-12、圆柱状湿化液输送部分的可吸水本体5-13、网状湿化液 输送部分的可吸水本体5-14、根须状湿化液输送部分的可吸水本体5-15、下部分叉的湿化 液输送部分的可吸水本体5-16等至少一部分连续的可吸水结构；参照氧气流动方向箭头 3-9，氧气从进气口 1-3流经输入管路2进入表面湿化部分的内部腔隙3-2湿化后流出，以 水蒸气形式被带走的水分由湿化液输送部分5补充，液面不断下降而湿化效果稳定，选用 的可吸水本体的吸水能力、含水能力应与临床氧气湿化的具体需求相适应。实施例2 如图4所示，表面湿化装置的湿化液贮存部分4为独立配置9，360ml湿 化液4-1灌装其内，独立配置的湿化液贮存部分9的壳体9-1上的开口 9-2通过与主壳体 相连螺纹9-3与主壳体1密封连接，同时独立配置的湿化液贮存部分9上的湿化液输送部 分的可吸水本体与主壳体内腔1-2的表面湿化部分的可吸水本体3-1相连接，也可与表面 湿化部分的可吸水本体3-1突出于主壳体内腔1-2外的部分相连接；独立配置的湿化液贮 存部分9的壳体9-1上设有注液口 7，通过系带8-1连有一个注液口密封塞8实施例3 如图5-8所示，表面湿化装置的主壳体1为两部分组成，为圆柱形瓶体， 外径68mm、高180mm、壁厚1. 5mm，湿化液贮存部分4容积260ml，带有进出气口的上部采用 ABS树脂注塑成型，下部应用透明PET材料吹塑成型，上下两部分主壳体采用螺纹1-7密封 连接，必要时增设密封圈，壳体外设有安装定位槽1-8，进出气口设有密封帽1-6或采用热 封膜密封，表面湿化部分3由表面湿化部分可吸水本体3-1及上下两个壳体3-3组成，上下 壳体3-3将可吸水本体3-1封于其内，上下壳体内面的分割筋3-4对称性地压向可吸水本 体3-1，并将由此形成的众多上下腔隙连通，氧气通过上部壳体3-3与进气口的连接部3-5 进入表面湿化部分的内部腔隙进气一端3-7湿化后从各内部腔隙出气一端3-8流出，腔隙 的高度根据形状的不同可在0. 4mm至2. 6mm之间；湿化液输送部分的可吸水本体5_1套入 湿化液输送部分壳体内的空腔5-5中，通过湿化液输送部分壳体5-3上的加强筋5-4与表 面湿化部分的可吸水本体3-1连接；在主壳体1上设有液位刻度线1-5用于判断湿化液的 消耗程度及指导及时更换产品；主壳体上连有发热部件6-1，发热部件上设有与导线和/或 温度传感器部件相连的接口 6-5，将温度传感器部件6-2、导线6-3与温度控制器部件6-4 相连后即可通过改变湿化液温度调节最终输出的氧气湿度。
权利要求
氧气表面湿化装置，包括主壳体(1)，输入管路(2)，湿化液贮存部分(4)，主壳体(1)为对外界开放的中空性瓶体，由主壳体壁(1 1)和主壳体内腔(1 2)组成，有至少一个进气口(1 3)和至少一个出气口(1 4)，其特征在于，还包括表面湿化部分(3)和湿化液输送部分(5)；表面湿化部分(3)位于主壳体内腔(1 2)，湿化液贮存部分(4)是主壳体内腔(1 2)的一部分或独立配置(9)；表面湿化部分(3)由表面湿化部分的可吸水本体(3 1)及至少一部分由可吸水本体(3 1)为内壁的内部腔隙(3 2)组成，表面湿化部分(3)在主壳体内腔(1 2)的位置高于湿化液贮存部分(4)，湿化液输送部分(5)包括可吸水本体(5 1)，至少一部分的可吸水本体(5 2)位于湿化液贮存部分(4)内，表面湿化部分(3)的可吸水本体(3 1)直接与湿化液贮存部分(4)相连接或通过湿化液输送部分(5)的可吸水本体(5 1)与湿化液贮存部分(4)相连接，湿化液输送部分(5)将位置较低的湿化液(4 1)向上输送至位置较高的表面湿化部分(3)，氧气通过主壳体(1)上的进气口(1 3)直接进入或通过输入管路(2)进入表面湿化部分(3)的内部腔隙(3 2)湿化，湿化后的氧气经出气口(1 4)流出。
2.根据权利要求1所述的氧气表面湿化装置，其特征在于，湿化液输送部分(5)的可吸 水本体(5-1)为至少一部分连续的片条状、管状、圆柱状、网状、根须状或其他规则及不规 则形状，位于主壳体内腔(1-2)中空部分和/或贴附于主壳体(1)内壁。
3.根据权利要求1或2所述的氧气表面湿化装置，其特征在于，湿化液输送部分(5)由 可吸水本体(5-1)及湿化液输送部分壳体(5-3)组成，可吸水本体(5-1)位于壳体(5-3) 内、外，壳体(5-3)用于对可吸水本体(5-1)的支撑、固定、塑形及与表面湿化部分(3)连 接。
4.根据权利要求1所述的氧气表面湿化装置，其特征在于，表面湿化部分(3)的可吸水 本体(3-1)有一个或多个内部腔隙(3-2)，内部腔隙(3-2)为管条状、散片状、放射状、曲折 状、迷宫状或其他规则及不规则形状，内部腔隙(3-2)可设有皱襞样或其他形状的突出部 分(3-24)；内部腔隙(3-2)独立存在和/或与其他内部腔隙(3-2)相互连通，至少一个内 部腔隙(3-2)的进气一端(3-7)直接或通过输入管路(2)内腔与主壳体(1)进气口(1-3) 相通，或通过其他内部腔隙(3-2)与主壳体(1)进气口(1-3)相通，内部腔隙(3-2)的出气 一端(3-8)通过一个或多个开口与主壳体(1)内腔(1-2)相通，也可直接与出气口(1-4) 相通，需湿化的氧气从表面湿化部分(3)内部腔隙(3-2)的进气一端(3-7)进入内部腔隙 (3-2)，从出气一端(3-8)流出内部腔隙(3-2)。
5.根据权利要求1或4所述的氧气表面湿化装置，其特征在于，表面湿化部分(3)的内 部腔隙(3-2)由表面湿化部分(3)的可吸水本体(3-1)与表面湿化部分壳体(3-3)共同形 成，壳体(3-3)用于对可吸水本体(3-1)的支撑、容纳固定、分割塑形、边缘密封及与主壳体 (1)上的进气口(1-3)、湿化液贮存部分(4)连接。
6.根据权利要求1所述的氧气表面湿化装置，其特征在于，湿化液贮存部分(4)容纳有 湿化液(4-1)，湿化液(4-1)为纯净水、盐水和/或加入抗菌防腐物质的水溶液。
7.根据权利要求1或6所述的氧气表面湿化装置，其特征在于，主壳体(1)与湿化液贮 存部分(4)对应的部位设有液位刻度线(1-5)。
8.根据权利要求1所述的氧气表面湿化装置，其特征在于，独立配置的湿化液贮存部 分(9)有一与主壳体内腔(1-2)相连的开口(9-2)，其内的湿化液(4-1)直接或通过湿化液输送部分(5)的可吸水本体(5-1)与表面湿化部分(3)的可吸水本体(3-1)相连。
9.根据权利要求1或8所述的氧气表面湿化装置，其特征在于，主壳体(1)和/或独立配置的湿化液贮存部分(9)的壳体(9-1)上设有注液口(7)，注液口(7)上设有密封塞 ⑶。
10.根据权利要求1所述的氧气表面湿化装置，其特征在于，主壳体(1)和/或独立配 置的湿化液贮存部分(9)的壳体(9-1)连有温度调节部件(6)。
11.根据权利要求1或10所述的氧气表面湿化装置，其特征在于，温度调节部件(6)的 发热部件(6-1)与主壳体(1)和/或独立配置的湿化液贮存部分(9)的壳体(9-1)连为一 体，发热部件(6-1)上有用于与导线(6-3)和/或温度传感器部件(6-2)相连的接口(6-5)， 导线(6-3)与温度控制器部件(6-4)相连。
全文摘要
氧气表面湿化装置包括主壳体，输入管路，湿化液贮存部分，主壳体内有表面湿化部分和湿化液输送部分，表面湿化部分由表面湿化部分的可吸水本体及至少一部分由可吸水本体为内壁的内部腔隙组成，表面湿化部分在主壳体内腔的位置高于湿化液贮存部分，湿化液输送部分包括与湿化液相连接的可吸水本体，通过毛细原理不断地向表面湿化部分提供水分；由于氧气通过流经通畅的湿润的腔隙湿化，未进入液态水内部，未发生激烈的水气碰撞，带入气流的仅为水蒸气，从而达到了无菌无噪音的湿化效果。
文档编号A61M16/16GK101966363SQ20101053917
公开日2011年2月9日 申请日期2010年11月11日 优先权日2010年11月11日
发明者张坤, 张月梅, 徐晓明, 李刚, 董东生, 马晓敏 申请人:北京东方潮汐科技发展有限公司